JP2782356B2

JP2782356B2 - アルゴンの回収方法

Info

Publication number: JP2782356B2
Application number: JP1102315A
Authority: JP
Inventors: 輝二金子; 雅人川井
Original assignee: 日本酸素株式会社
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH02282682A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、アルゴンの回収方法に関し、特に、製鉄所
の連続鋳造（CC）炉，真空脱ガス（RH）炉，転炉におけ
るボトムバブリング（BB），アルゴン−酸素吹錬（AO
D）炉等に用いられるアルゴンをその排ガス中から高効
率、かつ高純度で回収する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から、アルゴンは上記製鉄所の各種の炉やその他
の不活性ガスを必要とする各種装置等に多く用いられて
いる。これらの装置から排出されるアルゴンには各種の
不純物、例えば水素，窒素，酸素，一酸化炭素，二酸化
炭素等の各種ガスの他、様々な大きさの塵埃が含まれて
いるため、排ガス中のアルゴンを再使用するにあたって
は、上記各種の不純物を除去してアルゴンを回収する必
要がある。

上記アルゴンの回収にあたっては、例えば、特開昭59
−152210号公報，同60−204608号公報，同60−239309号
公報等に、アルゴンを含む排ガス中の不純物としての水
素や一酸化炭素等を酸素と共に触媒に接触させて燃焼さ
せ、アルゴンからの分離が容易な水や二酸化炭素として
から吸着除去する方法が記載されている。

また、特開昭59−39800号公報，同59−46473号公報，
同59−202380号公報，同59−202380号公報等には、水素
や一酸化炭素等の可燃性成分を水と二酸化炭素に変換し
た後に、苛性ソーダ洗浄や冷却，吸着を行ってこれらを
除去し、その後に高純度液化アルゴンと熱交換させて冷
却し、蒸留装置で深冷液化分離として高純度液化アルゴ
ンとして回収する方法が示されている。

一方、製鉄所等には、通常、前記各種の炉にアルゴン
や酸素等を供給するための空気液化分離装置が設置され
ており、吸気を原料として深冷液化分離によりアルゴン
や酸素等を採取している。

第３図は、上記空気液化分離装置の要部を示すもの
で、粗アルゴンから高純度アルゴンを得るためのアルゴ
ン精製系を示している。

公知の深冷液化分離方法により粗アルゴン塔１の頂部
に濃縮した粗アルゴンは、粗アルゴン塔１から導出さ
れ、熱交換器２で常温まで温度回復し、必要により設け
られるアルゴンブロワー３により精製工程４に給送され
る。この精製工程４では、まず流量計５と酸素分析計６
により粗アルゴンの流量及び含有酸素濃度が計測され、
この計測結果により、演算器７が粗アルゴン中の含有酸
素を水に変換させるために必要な水素量を算出し、水素
流量制御器８を作動させて所定量の水素を粗アルゴンに
供給する。水素を添加した粗アルゴンは、触媒筒９で触
媒に接触させて水素と酸素とを反応させて水に変換し、
第一冷却器10,第二冷却器11を介して冷却した後に切換
え使用される吸着器12a,12aで水を吸着除去する。

このようにして酸素を除去した粗アルゴンは、前記熱
交換器２で冷却され、必要に応じて低温吸着器13を経て
高純アルゴン塔14の中段に導入される。この高純アルゴ
ン塔14は、塔底のリボイラー15と塔頂の凝縮器16により
上昇ガスと還流液を発生させ、粗アルゴンを精留して塔
底の高純度液化アルゴンと、塔下部の高純度アルゴンガ
スと、塔頂部の不凝縮ガス（水素，窒素等）とに分離す
る。塔頂部の不凝縮ガスは、熱交換器で温度回復したの
ちに排出あるいは回収され、高純度液化アルゴンと高純
度アルゴンガスは、それぞれ需要先等に供給あるいは貯
蔵される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の、吸着によりアルゴンを回収する前者の方法に
よれば、比較的簡単な装置構成によりアルゴンを回収す
ることができるが、これだけでは高純度のアルゴンガス
や液化アルゴンを得ることはできなかった。従って、高
純度のアルゴンガスや液化アルゴンを得る場合には深冷
液化分離を行う必要があるが、上述の後者の方法は、各
公報の記載からも明らかなごとく、その用途が半導体用
単結晶製造炉等の排ガスのように、不純物濃度が５％程
度の排ガスからアルゴンを回収するのに適したものであ
って、液化アルゴンの使用量と回収アルゴンの回収量と
のバランスの上に成立つものであり、製鉄所等の排ガス
のように、窒素や酸素を多量に含むものに適用すること
は困難であった。

また、例えば、特開昭63−189774号公報では、排ガス
を圧力変動式吸着装置（PSA）で粗精製し、その粗精製
したアルゴン濃縮ガスを液化分離装置の粗アルゴン塔か
らの粗アルゴンと混合し、液化分離装置の純アルゴン精
製工程に導入し、一括して純アルゴンとして回収する方
法が呈示されている。

しかしながら、この方法では、排ガス中の一酸化炭素
分の原濃度４〜15％のものを、PSAにより0.1ppm以下と
なるが如くのPSA操作としている。また、酸素分に関し
てはPSAの濃縮アルゴン中の濃度が原料濃度より高いも
のとなっている。

このことは、吸着剤としてゼオライト系のものを利用
することから起因するもので、一酸化炭素濃度0.1ppm以
下への減少は、多大の吸着剤量を要することになり、窒
素濃度の減少に対する回収率の低下にも大きな影響を及
ぼしている。さらに酸素濃度が高く残ることは、精製系
の触媒塔の負荷の増大となる。即ち、精製系に大きな余
裕のある場合か、新たに計画される場合には、上記の負
荷増大に対処できるが、一般に製鉄所構内の排アルゴン
を回収し、液化精製系と組合せる場合、その精製系は既
存設備の場合が多い。また、付言すれば、既存する精製
系において、触媒塔の後に設備されている脱湿器は水分
除去専用のものであり、一酸化炭素除去には極めて不向
きなものとなっている。

そこで、本発明は、上述のごとく製鉄所等に設置され
ている空気液化分離装置のアルゴン精製系に着目して、
上記従来技術の問題点を解決し、高効率で、かつ高純度
の液化アルゴン及び／又は高純度のアルゴンガスを得る
ことのできるアルゴンの回収方法を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明のアルゴンの
回収方法は、前記した諸条件に対応するために、アルゴ
ンを含有するガス組成物を吸着器に導入して、該ガス組
成物中の少なくとも酸素，窒素，一酸化炭素，二酸化炭
素，水分を吸着により低減させる第一精製工程と、該第
一精製工程導出後のガスを除塵した後、該ガス組成物中
の一酸化炭素と酸素を触媒により二酸化炭素に変換し、
次いで残存する酸素と前記ガス中に含有される水素及び
／又は外部より添加する水素とを他の触媒により反応さ
せて水に変換し、該変換により生成した二酸化炭素及び
水分を吸着により除去する第二精製工程とを経た後、冷
却して高純アルゴン塔に導入し、深冷液化分離して高純
度液化アルゴン及び／または高純度アルゴンガスを得る
ことを特徴としている。

また、前記第一精製工程の前段に、前記ガス組成物を
貯留する貯槽を配設するととともに、該第一精製工程か
ら排出される排ガスの一部及び／又は高純アルゴン塔頂
部よりパージ放出されるガスを前記貯槽に戻してガス組
成物に合流させ、再び第一精製工程に導入すること、前
記第一精製工程の吸着処理は、主として水分を吸着する
乾燥剤，主として二酸化炭素を吸着するＸ系合成ゼオラ
イト，主として酸素を吸着するカーボンモレキュラーシ
ーブス，及び主として窒素及び一酸化炭素を吸着する5A
系ゼオライトを充填した吸着器を用いて行うことを特徴
とするアルゴンの回収方法を含むもので、さらに、本発
明は高純アルゴン塔よりパージ放出されるアルゴン，水
素，窒素等からなるパージガスを前記圧力スイング吸着
法の第一精製工程の原料ガスに混入させ、パージ中のア
ルゴン，水素を回収する工程も含むものである。

〔作用〕

上述のごとく、第一精製工程で少なくとも酸素，窒
素，一酸化炭素，二酸化炭素，水分を吸着し、更に一酸
化炭素，酸素を触媒で完全に二酸化炭素と水分に変換
し、次いでそれら生成物を吸着除去した後に、空気液化
分離装置の粗アルゴン塔から導出された粗アルゴンから
高純度アルゴンを得る空気液化分離装置のアルゴン精製
系に設けられている酸素の水素との触媒接触反応及び生
成水分の吸着除去工程を経た精製アルゴンと混合し、高
純アルゴン塔に導入し、塔底より高純アルゴンを得、塔
頂よりパージ放出ガスを得るが、このパージ放出ガスと
第一精製工程の前段の貯槽に該吸着工程から排出される
排ガスの一部を戻すことにより、該排ガス中のアルゴン
も効率良く回収でき、さらに第一精製工程における吸着
剤を上記のごとく組合せることにより、各不純物成分を
効率よく吸着除去することができる。

また、高純アルゴン塔のパージガスをPSAで回収する
方法は、特開昭55−110876号公報にも示されているが、
本発明はこうしたパージガス専用のPSAを不要とし、製
鉄所内排アルゴンの回収アルゴンよりアルゴンを濃縮す
るPSAの原料ガスの一部として上記パージガスを混合す
ることにより、別にパージガス専用PSAを設けることな
しにパージガス中のアルゴンを回収することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図に示す一実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。尚、以下の説明において前記第３
図に示したものと同一要素のものには同一符号を付して
詳細な説明を省略する。

まず、前述のごときアルゴンを使用する各種の炉等の
排ガス発生源21から排出される回収ガス、例えばアルゴ
ン43.2％，窒素46.5％，酸素6.3％，水素1.5％，一酸化
炭素1.8％，二酸化炭素0.7％，水分飽和，塵埃30〜80mg
/m³の回収ガスは、ブロワー等に吸引されて第一ガスホ
ルダー（貯槽）22に一時貯留される。この第一ガスホル
ダー22は、排ガス発生源21の操業方法や排出するガス量
により適当な容量に設定されるもので、一定量の回収ガ
スが継続して発生するような場合には省略することもで
きる。

第一ガスホルダー22内の回収ガスは、所定の流量で第
一集塵機23を介してブロワー24に吸引され、塵埃を2mg/
m³以下に除去されて第二ガスホルダー25に導入される。
この第二ガスホルダー25は、バルーンあるいは水封式ホ
ルダーを用いることができ、その内圧は、数十乃至数百
mmAqに保たれている。この内圧を高くすると前記ブロワ
ー24や後述の脱一精製工程30の真空ポンプ31の負担が増
し、消費動力が増加するので、できるだけ低くしておく
ことが望ましい。

ガスホルダー25に貯留された回収ガス中の不純物成分
を吸着除去する第一精製工程30は、３基の吸着塔32a,32
b,32cを備えた圧力変動（プレッシャースイング）式吸
着装置（PSA）であって、各吸着塔32a,32b,32cは、附随
する各切換え弁群33,33,…の切換え開閉及び真空ポンプ
31の作動により、吸着→一次再生→真空再生→パージ再
生→一次充圧→二次充圧の各段階を各塔交互に順次繰返
して吸着を実施する。即ち、第１塔32aが吸着段階にあ
る時には、第２塔32bは一次充圧→二次充圧の段階にあ
り、第３塔32cは一次再生→真空再生→パージ再生の段
階にあり、第２塔32bが吸着段階に移ると、第１塔32aは
一次再生→真空再生→パージ再生の段階に移り、第３塔
32cは一次充圧→二次充圧の段階に移る。

尚、第一精製工程30は、他の吸着方法、例えば２塔式
のPSA等を用いたり、加圧状態で吸着を実施することも
できるが、上記のごとく３塔式として真空ポンプ31によ
る真空再生に加え、不純物を吸着により除去した後の回
収ガス（以下、回収アルゴンという）を吸着塔の出口端
322から吸着塔に導入して吸着剤を再生するパージ再生
を行うことにより、吸着剤の再生をより確実に行うこと
ができる。また吸着操作を大気圧乃至減圧下（後述の回
収アルゴンブロワーの吸引による）で行うことにより、
吸着塔に導入する回収ガスを加圧するための圧縮機を省
略でき、その動力費も削減できるのでコストダウンを図
れる。

また、上記吸着塔32a,32b,32c内に充填する吸着剤Ｐ
としては、主として水分を吸着する乾燥剤，主として二
酸化炭素を吸着するＸ系合成ゼオライト，主として酸素
を吸着するカーボンモレキュラーシーブス，及び主とし
て窒素を吸着する5A系ゼオライトを適当量層状に積層し
て使用することが好ましい。これらの吸着剤を、上記の
順に回収ガスの入口側321から配列すると、まず乾燥剤
で水分と一部の二酸化炭素、Ｘ系合成ゼオライトで二酸
化炭素と水の残部を除去でき、カーボンモレキュラーシ
ーブスにおいて酸素を有効に吸着除去させることがで
き、最終の5A系ゼオライトでの一酸化炭素と窒素の吸着
効率も向上させることができ、ひとつの吸着塔を通過さ
せるだけで、回収ガス中のほとんどの不純物成分を吸着
除去することが可能となる。尚、上記吸着剤の使用量及
びその割合は、排ガス発生源からの排ガス組成に従って
最適な状態に決めることができる。

本発明の方法においては、この第一吸着工程30で回収
アルゴンの純度を99％以上としてもよいが、水素，窒素
等のアルゴンより沸点が低く、後述の高純アルゴン塔で
容易に分離できるものは、必ずしも完全に除去する必要
はない。また酸素，一酸化炭素も、後述の第二精製工程
50で除去できるので、数％の残留は許容できるが、酸素
の残留は水素の消費量の増大となるので、できるだけ低
く抑えることが好ましい。二酸化炭素は、通常酸素や水
分とともに吸着されて除去されるが、高純アルゴン塔等
の低温系統に混入しないように、この第一精製工程30と
第二精製工程50で完全に除去しておくことが必要であ
る。

また、吸着塔32a,32b,32cの再生により生じた排ガス
（以下、脱着ガスという）は、真空ポンプ31により吸引
されて排出され、水分離器34に導入され、水を分離した
後に導出され２分される。２分した脱着ガスの一方は、
排気弁35を介して消音器36から大気中に排出され、他方
が戻し弁37aを経て戻し回路37によりガスホルダー25に
戻される。

この戻しガス量は、回収ガス中のアルゴン濃度，第一
吸着工程30の系におけるアルゴンの所望回収率、所望純
度等により適宜設定されるもので、例えば上記組成の回
収ガスを処理するにあたり、回収ガス100部に対して約1
63部の脱着ガスを戻して循環させることにより、アルゴ
ン回収率を約85％に向上することが可能となり、従来の
回収率70％程度に比べて大幅な回収率向上が図れる。
尚、上記戻しガス量の調節は、前記排気弁35と戻し弁37
aの開度の調節や開閉時間の調整で行うことができる。
また、脱着ガスの一部を戻すことにより吸着塔の容量を
増加させる必要があるが、アルゴンの回収率の向上効果
が設備コストの増大を大きく上回るので問題とはならな
い。

さらに、上記戻しガスを吸着塔入口に戻すこともでき
るが、PSAから排出される脱着ガスは、真空ポンプの特
性から、その圧力や流量に変動があるとともに、吸着塔
の再生段階の状態により脱着ガスの組成も異なるので、
上記のごとく戻しガスを第二ガスホルダー25に戻すこと
により、PSAに導入するガスを安定した状態とすること
ができ、吸着前線の混乱を発生させずに効率の良い吸着
操作を行うことが可能となる。

このようにして回収された回収アルゴンは、例えば、
その組成がアルゴン89.8％，窒素0.9％，酸素2.7％，水
素6.5％，一酸化炭素0.1％，二酸化炭素トレース（痕
跡），ドライ，塵埃2mg/m³以下となり、製品ガスブロワ
ー38により適当な圧力に加圧され、切換え弁26,26の開
閉により切換え使用される第二集塵機27a,27bに導入さ
れる。この第二集塵機27a,27bには、回収アルゴン中の
0.01〜１μｍ程度の極微細な塵埃を除去する機能を有す
るものが用いられている。この種の集塵機としては、例
えば、中空糸膜等のミクロンフィルターあるいは電気集
塵機等を用いることができる。特に静電気を利用して極
微細な塵埃を除去する電気集塵機を使用することによ
り、圧力損失を低減させることができる。また第二集塵
機27a,27bを複数基設け、切換え弁26,26,…を介して切
換え使用することにより、捕集された塵埃の除去再生や
保守作業も回収ラインの運転を止めずに行うことがで
き、長期連続運転が可能になる。

上記第二集塵基27a,27bを導出した回収アルゴンは、
第二精製工程50に送られる。

一方、前述のごとく、公知の空気液化分離方法により
粗アルゴン塔１の頂部に濃縮された粗アルゴンは、例え
ばアルゴン96.0％，酸素3.0％，窒素1.0％の組成で粗ア
ルゴン塔１から導出され、精製工程４に入る。即ち、粗
アルゴンは、濃度調整工程41及び燃焼工程42に導入さ
れ、粗アルゴン中に含まれる酸素が吸着除去の容易な水
に変換される。濃度調整工程41は、前記同様、酸素分析
計，流量計で粗アルゴン中の酸素量を算出し、酸素を水
に変換するのに必要な水素を粗アルゴンに導入する（前
記第３図と同様の構成のため詳細図は省略する。）。
尚、供給する水素量は、酸素の完全変換を図るために僅
かに多く供給することが好ましい。

上記濃度調整工程41で水素量を調整された粗アルゴン
は、燃焼工程42の触媒筒９に導入されて触媒筒９内に充
填した触媒に接触して水素と酸素が燃焼反応を行い水と
なる。この燃焼工程42は、粗アルゴン中の酸素量が少な
い場合は、一段の触媒筒で行うことができるが、その量
が多い場合には、多段の燃焼工程を用いることができ
る。

燃焼工程42を終えたガスは、冷却器10,11を経て常温
となり切換え使用される吸着器12a,12bからなる精製工
程12に導入される。この精製工程12では、アルゴン中に
生成した水が吸着除去され、結果として僅かな窒素と水
素が残留する精製粗アルゴンとなる。

また前記、第一精製工程30で濃縮した回収アルゴン
は、第二精製工程50に入り、まず加熱器51で昇温され、
第一触媒塔52の触媒Ｑに接触する。ここで回収アルゴン
は50〜150℃に加温され、回収アルゴン中の一酸化炭素
と酸素が選択的に反応する温度となる。この触媒Ｑとし
ては主として白金系が望ましく、一酸化炭素は二酸化炭
素に変換する。さらに回収アルゴンは第二触媒塔53に導
入され、残存する酸素を残存する水素及び／又は添加さ
れる水素と触媒Ｒで反応させるが、この触媒Ｒとしては
パラジウム系が望ましい。このようにして生成した二酸
化炭素及び水は、冷却器54,冷凍機55で冷却され、次い
で切替え使用される吸着器56a,56bで吸着除去される。

このように、含有する酸素や一酸化炭素を除去された
回収アルゴンは、前記精製粗アルゴンと合流して合流ア
ルゴンとなる。この合流アルゴンは、前記熱交換器２で
粗アルゴンと熱交換を行い、−180℃に冷却されて高純
アルゴン塔14の中段に導入され、アルゴン精留工程60が
行われる。高純アルゴン塔14では、従来と同様に、塔底
のリボイラー15と塔頂の凝縮器16により上昇ガスと還流
液を発生させ、合流アルゴンを精留して塔底の高純度液
化アルゴンと、塔下部の高純度アルゴンガスと、塔頂部
の不凝縮ガス（水素，窒素等）とに分離し、高純度液化
アルゴンと高純度アルゴンガスは、両者とも他成分をほ
とんど含まない純度99.999％以上のものが得られ、それ
ぞれ需要先等に供給あるいは貯蔵される。尚、高純アル
ゴン塔14の塔頂から導出される不凝縮ガスにはアルゴン
が含まれているため、これを前記熱交換器２で温度回復
の上、第一吸着工程30に戻して不凝縮ガス中のアルゴン
及び水素をさらに回収することができる。

次表に、本実施例に基づくアルゴン回収の各部のガス
の流量及び組成を示す。尚、各ガスの流量及び組成の測
定点を第２図に乃至で示す。

表に示す如く、粗アルゴン450Nm³/h（これのみの場
合の製品量は437Nm³/h）と回収アルゴン及び高純アル
ゴン塔14パージガスを同時に回収するもので、製品ア
ルゴンとして485Nm³/hを得ることができた。回収アル
ゴン中のアルゴン64.8Nm³/hに対し、製品増分は48Nm³
/hであった。この時、第一精製工程及び第二精製工程部
だけでは、入口アルゴン＋の78.9Nm³/hに対し、PSA
出力では、66.9Nm³/hとなり、回収率は85％であっ
た。

上記のごとく、PSAからなるアルゴン回収系（第一吸
着工程30）と空気液化分離装置の高純アルゴン塔系とを
組合せて、上記アルゴン回収系で回収した回収アルゴン
と、アルゴン精製系の粗アルゴンとを精製後に合流させ
ることにより、炉内雰囲気に使用した後の排ガスを高純
度の液化アルゴン及び／又はアルゴンガスにすることが
できる。また、前述のごとく、アルゴンを多量に使用す
る製鉄所等には、通常上記構成の空気液化分離装置が設
置されているため、新たな液化精留装置を設置する必要
がなく、アルゴン回収系の僅かな負担増で対応すること
が可能である。この場合、一般に高純アルゴン塔及び熱
交換器は、数10％の範囲で負荷増に耐えられるように製
作されているため、既存の設備を利用することができ
る。

さらに、従来のアルゴン回収系は、アルゴンを回収す
るPSAの前段に、吸着除去が困難な水素を酸化させて吸
着除去が容易な水に変換させるための工程が設けられて
いたが、本発明では、PSA等の第一精製工程30では水素
を除去する必要が無いので、この工程を省略でき、従来
のこの工程に設けられていた各種分析計，酸素供給装
置，触媒筒，加熱手段，冷却手段等の装置も必要としな
い。

また、第一精製工程30では、少なくとも、後工程で水
素を必要とする酸素を低減させれば、アルゴン精製系の
水素コストの増加を抑えることができる。また、水素や
窒素等は、精留操作により分離させることができるが、
上記実施例で述べたように吸着剤を配設して回収ガス中
の酸素，窒素，一酸化炭素，二酸化炭素，水分等を効率
良く除去することにより、アルゴン精製系に合流させる
回収アルゴンのアルゴン濃度を高めるとともに、回収ア
ルゴン中の不純物総量を低減できるので、第二精製工程
やアルゴン精留工程の負担を大幅に低減でき、アルゴン
の回収コストを低減できる。

尚、空気液化分離装置とは別に独立して設けられるア
ルゴン精製装置と上記第一精製工程及び第二精製工程と
を組合せても本発明を実施することが可能である。

また、空気分離装置を含めて全装置を新設する場合
は、前記第二精製工程と粗アルゴンガスの常温精製工程
の共通部分を共通に設けることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、第一精製工程で回収
ガス中の少なくとも酸素，窒素，一酸化炭素，二酸化炭
素，水分を低減させた回収アルゴンを、さらに第二精製
工程で酸素と一酸化炭素を除去して、さらに生成した二
酸化炭素，水を吸着除去して深冷液化分離によるアルゴ
ン精製工程でアルゴンを精製するから、製鉄所の各種の
炉等から排出されるアルゴンを含むガス中のアルゴン
を、他成分をほとんど含まない高純度液化アルゴン及び
／又は高純度アルゴンガスとして効率良く回収できる。
また製鉄所等に通常設置されている空気液化分離装置の
アルゴン精製系を組合せることができるので、第一精製
工程としてのPSA等を設置するだけで容易に実施するこ
とができる。

さらに、吸着工程の前段の貯槽に吸着工程から排出さ
れる排ガスの一部及び高純アルゴン塔頂部のパージ放出
ガスを戻すことにより、該ガス中のアルゴンを回収でき
るとともに、貯槽内で均一な濃度としたガスを吸着工程
に導入できるので安定した状態で吸着処理を行うことが
できる。また、吸着処理における吸着剤を前記のごとく
組合せることにより、各不純物成分を効率よく吸着除去
することができ、アルゴンの回収濃度を向上できる。

従って、製鉄所等におけるアルゴンの回収効率を大幅
に向上させることができ、アルゴンにかかるコストを低
減させ、製鉄全体のコストダウンにまで寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は各ガ
スの測定点を示す説明図、第３図は空気液化分離装置の
アルゴン精製系を示す系統図である。１……粗アルゴン塔、14……高純アルゴン塔、30……第
一精製工程、32a,32b,32c……吸着塔、50……第二精製
工程、60……アルゴン精留工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25J 1/00 - 5/00 C01B 23/00 C21C 7/00 - 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アルゴンを含有するガス組成物を吸着器に
導入して、該ガス組成物中の少なくとも酸素，窒素，一
酸化炭素，二酸化炭素，水分を吸着により低減させる第
一精製工程と、該第一精製工程導出後のガスを除塵した
後、該ガス組成物中の一酸化炭素と酸素を触媒により二
酸化炭素に変換し、次いで残存する酸素と前記ガス中に
含有される水素及び／又は外部より添加する水素とを他
の触媒により反応させて水に変換し、該変換により生成
した二酸化炭素及び水分を吸着により除去する第二精製
工程とを経た後、冷却して高純アルゴン塔に導入し、深
冷液化分離して高純度液化アルゴン及び／または高純度
アルゴンガスを得ることを特徴とするアルゴンの回収方
法。
【請求項２】前記第一精製工程の前段に、前記ガス組成
物を貯留する貯槽を配設するとともに、該第一精製工程
から排出される排ガスの一部及び／又は高純アルゴン塔
頂部よりパージ放出されるガスを前記貯槽に戻してガス
組成物に合流させ、再び第一精製工程に導入することを
特徴とする請求項１記載のアルゴンの回収方法。
【請求項３】前記第一精製工程の吸着処理は、主として
水分を吸着する乾燥剤，主として二酸化炭素を吸着する
Ｘ系合成ゼオライト，主として酸素を吸着するカーボン
モレキュラーシーブス，及び主として窒素及び一酸化炭
素を吸着する5A系ゼオライトを充填した吸着器を用いて
行うことを特徴とする請求項１又は２記載のアルゴンの
回収方法。